基于领域本体的业务组件描述与组合匹配

为支持各类业务组件的有效共享和快速检索,提出了一种基于领域本体的业务组件描述语言,并从领域标准中提炼了业务术语和业务数据,分别作为定义功能语义和数据语义的规范,以解决组件之间的语义异构问题。为满足业务流程活动的需求,通过功能语义匹配和数据语义匹配的结合,对业务组件进行检索,特别是针对数据语义存在的分解和组合关系,提出了基于概念集合关联度的启发式算法进行组件组合匹配。实验表明,该算法具有较高的效率。     

虚拟装配操作中基于语义的推理方法研究

在虚拟装配中,基于几何约束的交互装配操作与实际的工程约束不完全相符,导致与设计装配操作意图不完全一致,且装配操作不够自然、效率不高.为此,提出基于装配任务层次和装配语义识别的虚拟装配操作方法.通过装配语义的生成、识别、确认和解算,将虚拟装配系统对装配关系的识别,从约束层次提高到装配任务层次.在汽车发动机零部件的虚拟装配中的应用表明:该方法能够很好地捕捉虚拟装配过程中的用户交互意图,通过用户能够在虚拟环境中方便、准确地进行装配,使装配效率得到明显提升.     

基于端口自动匹配的产品智能装配建模技术

为提高装配效率,提出了一种基于端口自动匹配的智能装配技术,用来提高复杂结构产品装配的智能性和自动化程度.通过装配端口及约束关系定义,建立了装配元件间约束关系的高级抽象表达.基于装配端口特征布局图,提取基准三角形;利用端口匹配算法,快速判定端口的可装配性;通过语义推理,自动创建两匹配端口间配合操作约束集.利用三维几何约束求解引擎,计算方位变换矩阵,实现元件的自动装配.开发了智能装配原型系统,并以结构复杂的零部件装配为例进行了实验,实践表明该技术可有效减少装配过程中的三维交互操作,提高装配速度.     

变型设计中语义建模与推理方法研究

为了能够充分利用企业现有的CAD模型,提出了一种基于语义推理的变型设计方法。首先,对三维CAD信息模型和装配语义信息模型进行了研究,给出了两种模型的构建方法。在此基础上,对语义推理方法进行研究,结合相似性算法实现了CAD信息模型至装配语义信息模型的自动映射。并进一步实现了尺寸约束方程式在一定程度上的自动生成及尺寸约束传递解算。最后,以SolidWorks为三维CAD模型平台,以VC++6.0为编程语言开发出语义映射系统,并以某企业的龙门铣床的主轴箱作为例子,对该系统进行了验证。     

几何增强的装配工艺本体建模

包含产品几何与非几何信息的产品装配要求是装配工艺设计的主要依据,对装配工艺设计决策结果具有决定性的影响。在装配工艺模型中描述产品的几何相关信息能够更好地表达如装配顺序,装配路径等内容,同时可以更好地辅助装配工艺决策,提高决策的自动化水平。提出一种几何增强的装配工艺本体模型,利用语义本体技术,建立产品几何信息在装配工艺中的描述方法,数据结构与关系描述。并以该模型为基础,建立基于几何增强装配工艺本体的装配工艺决策框架。该框架分为两部分：一是采用几何增强的装配工艺本体模型描述产品几何信息和装配工艺信息的数据结构和相互关系;二是为了让几何信息与装配工艺信息之间存在的丰富的隐含关系显性化,对语义本体推理机制进行增强,提出推理单元的概念,使决策框架具有从产品几何信息中推理装配工艺相关信息的能力,有效地支持装配工艺决策。以针对某传动器产品装配顺序决策的过程,验证所提出的几何增强装配工艺本体模型与框架的有效性。     

语义推理驱动的协同装配技术

为提高协同装配智能型和自动化程度,提出了语义推理驱动的智能装配技术.通过定义装配端口,建立装配元件之间连接关系的高级抽象表达;通过三维语义标注,构建产品三维形体与语义内容的关联,由此构建面向装配的产品本体模型.通过建立语义推理规则库及端口坐标系,实现装配连接关系的自动推理,并自动创建元件之间的配合操作关系.开发了基于自由度分析的三维约束求解引擎,基于推理结果自动求解变换矩阵,最终实现元件的自动装配.开发了智能协同装配原型系统并进行了试验,结果验证了该方法的有效性.     

装配设计意图的语义表示

在传统计算机辅助装配设计意图信息表达的基础上,提出一个基于本体和资源描述框架表达模式的装配设计语义表达框架;通过领域知识规范的语义概念及其属性关系的本体定义和实例化的资源描述框架描述,为装配设计的装配体组成、连接关系、配合精度和空间约束关系的语义描述提供一个形式化的表达;探讨了对计算机辅助设计产品装配模型自动和人机交互相结合的语义标注方法;通过一个简单装配实例的语义表达,建立了基于语义表达的装配设计资源描述框架/可扩展标记语言文档。为装配设计意图信息的语义推理、查询和智能理解奠定了基础。     

可装配特征的结构化描述与匹配推理研究

针对复杂产品装配设计过程中零部件间匹配关系描述不清晰,装配设计过程中零件配对精度不高等问题,提出了可装配特征的结构化描述与匹配推理研究方法。在分析影响零件获取、匹配、调整以及装配的工艺关联、匹配型面特征,以及装配设计意图的基础上,给出了包括工程语义、装配约束、装配端口、装配空间关系的装配关键结的定义和结构化描述。基于装配关键结的复杂产品零部件进行了可装配性分析,确定了装配关键结中各因素权重,并通过模糊理想解法完成了对复杂零部件装配属性邻接图的求解,最终通过复杂产品装配从定性输入到定量求解,再到定性输出的映射变换实现了零部件间的精准匹配,给出了推理匹配过程。最后,通过应用算例验证了方法的有效性。     

基于装配特征本体表达的虚拟产品建模研究

在借鉴元对象工具思想的基础上,给出了装配特征的本体表达框架。采用四层元数据体系表达装配特征,并用网络本体语言描述装配特征本体信息。基于上述表达框架,提出了面向虚拟产品的全息语义模型。给出了模型数据的存储结构以及模型信息的重组算法。最后,通过应用实例验证了所提出的理论和方法。     

虚拟装配支持系统中面向多方案工艺规划的研究

主要介绍了我们正在进行的“虚拟装配支持系统”(Virtual Assem bly Support System,VASS)开发计划中面向多方案工艺规划部分的最新进展。这一计划的目的在于开发出一套能够直接或间接地支持产品装配设计、装配工艺规划等工作的软件系统。本文主要论述了这一工作的理论基础。首先 ,对于目前在装配建模方面的研究做了简介 ;然后 ,着力阐述了应用于 VASS系统中面向多方案工艺规划部分的装配信息建模方法与基于规则的推理方法 ;最后 ,对 VASS系统中面向多方案工艺规划部分的体系结构进行了介绍     

基于多色集合的装配序列形式化推理方法

为减小装配序列的求解空间,提出了一种基于多色集合理论的装配序列的形式化推理方法,并建立了零件基本配合约束与自由度之间关系的多色集合矩阵.采用多色集合中的体与元素之间的模块布尔矩阵,描述产品的零件组与装配约束的对应关系,建立装配约束关系的方程组和联接件的装配数学模型,并给出求取约束关系方程组的算法.以装配约束关系方程组作为筛选可行装配序列的充要条件,提出可行装配序列的推理算法.最后以实例对该算法进行了说明.     

Formalized reasoning method for assembly sequences based on Polychromatic Sets theory

This paper presents a new formalized reasoning method for assembly sequences generation which reduces the solution space dramatically. Firstly, a polychromatic sets (PS) matrix is introduced to describe the relations between the part-match and freedom; Secondly, the polychromatic sets matrix of entirety and element are used to describe the relations between the parts and assembly constraints; assembly constraint models and connector assembly models are constructed in this phase; then, the solution method for constraint equations is given; and the reasoning algorithm of feasible sequence is presented. Finally, an application case is studied to demonstrate the effectiveness of the method.     

可靠性驱动的装配工艺方案研究

为了提高产品整机可靠性,将可靠性控制措施引入到装配工艺方案中.由于产品的可靠性主要体现在功能失效上,因此利用结构分析和设计技术(Structured Analysis and Design Technique,SADT)对产品进行功能分析并建立完善的SADT模型,然后采用失效模式与影响分析(Failure Modes and Effects Analysis,FMEA)方法对“元动作”和相应功能需求进行故障分析得到可能的故障模式和故障原因,针对故障原因分析可靠性控制措施,最后,将该分析方法应用到某加工中心分度工作台的装配工艺方案制定的过程中.结果表明,可靠性驱动的装配工艺方案较传统的装配工艺方案具有更强的逻辑性和目的性,对于提高产品可靠性具有重要作用.     

三维装配约束求解的几何推理法

根据自由度分析法建立了一种装配约束的求解机制,提出了零件自由度状态的概念,通过约束求解表决定各种不同状态的求解过程,可以方便快捷地处理欠约束、过约束等多种约束情况,根据工程实际需求,定义了8种基本的约束类型。提出的三种几何约束的求解方法,已成功地应用于自主版权的CAD／CAM软件“金银金”MDA2000的装配设计系统中。     

Optimum assembly using a component dimensioning method

Many tolerance allocation methods based primarily on cost optimisation have been developed in recent years. However, the dimensions of the assembly parts are usually determined by convenience or design constraints other than the requirements of the assembly itself. The dimensions are often determined to give sufficient clearance during assembly without much consideration given to their tolerances. This is usually followed by a tolerance analysis to check for interference. The dimensions are then adjusted to eliminate any interferences. There is no control over the size of the clearance of an assembly.This paper presents a new approach of dimensioning the components of an assembly which would allow real control over the size of clearance or interference in an assembly. A unique algorithm in conjunction with a relationship matrix is developed to formulate the dimensions in a tolerance chain into a linear equation. This linear equation is then used to develop the tolerance analysis module. The dimensioning module is accomplished using a separate algorithm in conjunction with the linear equation established. The tolerance analysis and the dimensioning modules are subsequently tested on a number of examples.     

多环装配尺寸链的重组快速匹配方法

对计算机辅助选择装配中如何提高多环装配尺寸链的匹配速度进行了研究,提出重组快速匹配法,并对这种方法进行理论分析和计算机仿真实验.     

曲轴油堵装配工具

根据生产需要设计几种曲轴油堵装配工具,介绍工具的使用方法。使用表明,这些工具实用效果好。     

基于图像匹配的增强现实装配系统跟踪注册方法

为了改善跟踪注册方法面向弱纹理零件增强现实装配引导的鲁棒性与适用性,提出一种基于图像匹配的跟踪注册方法.采用图像边缘倾角对距离图像的像素值进行加权,提高图像匹配度计算的准确性;准确的初始帧相机位姿是保证跟踪注册准确性的前提,采用差分进化策略与禁忌搜索策略对遗传算法进行改进,提高初始帧相机位姿跟踪的准确性与搜索效率;采用...     

需求/结构映射的灰关联相似性匹配与求解

产品概念设计过程中,为准确获得满足需求的结构方案,提出需求/结构映射的灰关联相似性匹配与求解方法。在灰关联相似性匹配与求解的两级实例推理模型中,设计了需求转化和功能求解的分层次灰关联求解映射策略。建立规范的需求/功能编码形式,并设定初步检索规则,缩小实例检索范围;设定差异信息比较规则,采用灰关联分析进行实例匹配,将需求和功能权重引入灰关联度的计算公式,使得推理求解符合概念设计的实际应用,自动获取产品概念设计的结构方案。通过在花蛤采收机和包装粉碎机设计中的应用,验证了该模型的有效性和可操作性。